RU2062981C1 - Range finder - techeometer - Google Patents
Range finder - techeometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062981C1 RU2062981C1 RU93012874A RU93012874A RU2062981C1 RU 2062981 C1 RU2062981 C1 RU 2062981C1 RU 93012874 A RU93012874 A RU 93012874A RU 93012874 A RU93012874 A RU 93012874A RU 2062981 C1 RU2062981 C1 RU 2062981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- outputs
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано для измерений в маркшейдерии, геодезии, строительном деле. The invention relates to the field of geodetic instrument engineering and can be used for measurements in surveying, geodesy, construction.
Известно устройство для измерения расстояния, содержащее генератор масштабных частот, излучатель, коммутатор измерительного и опорного каналов, фотоприемник, гетеродин, усилитель-формирователь и цифровей фазометр, содержащий генератор счетных импульсов, ключ, триггер, два логических элемента генератор управляющих импульсов, причем выход триггера соединен с электронным ключом, а входы подключены к выходам логических элементов, входы которых соединены с усилителем-формирователем и генератором управляющих импульсов/1/. A device for measuring distance, comprising a generator of scale frequencies, a radiator, a switch of the measuring and reference channels, a photodetector, a local oscillator, an amplifier driver and a digital phase meter containing a generator of calculating pulses, a key, a trigger, two logic elements, a generator of control pulses, the output of the trigger is connected with an electronic key, and the inputs are connected to the outputs of the logic elements, the inputs of which are connected to the amplifier-driver and the generator of control pulses / 1 /.
Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности из-за невозможности автоматического измерения направления на отражатель. The disadvantage of this device is the limited functionality due to the inability to automatically measure the direction of the reflector.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет автоматического измерения направления на отражатель. The aim of the invention is to expand the functionality by automatically measuring the direction to the reflector.
Цель достигается тем что дальномер-тахеометр содержит генератор масштабных частот, излучатель, входом соединенный с выходом генератора масштабных частот, гетеродин, коммутатор, фотоприемник, первый и второй входы которого соединены с выходами коммутатора и гетеродина соответственно, усилитель-формирователь, первый и второй логические элементы, первыми входами соединенные с выходами усилителя-формирователя, последовательно соединенные генератор импульсов ключ и первый счетчик, первый вход которого подсоединен к выходу ключа, решающий блок, времязадающий делитель, первый и второй регистры, информационные входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго счетчиков, а выходы с первым и вторым входами решающего блока, делитель частоты, входом подсоединенный к выходу генератора масштабных частот, а первым и вторым выходами к вторым входам первого и второго логических элементов, соответственно, причем вход времязадающего делителя соединен с выходом генератора импульсов, а выходы с управляющими входами коммутатора, ключа, первого и второго счетчиков вторыми входами первого и второго регистров решающего блока, выход которого соединен с входом индикатора, выходы первого и второго логических элементов соединены с вторыми входами первого и второго счетчиков, соответственно, а третьи входы первого и второго регистров соединены с выходами времязадающего делителя, второй коммутатор, входами соединенный с выходами первого преобразователя углового положения, фотоприемника, второго преобразователя углового положения и времязадающего делителя, а выходом с усилителем-формирователем. The goal is achieved in that the range finder-tacheometer contains a generator of scale frequencies, an emitter connected to the output of the generator of scale frequencies, a local oscillator, a switch, a photodetector, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the switch and the local oscillator, respectively, an amplifier-former, the first and second logic elements , the first inputs connected to the outputs of the amplifier-driver, serially connected pulse generator key and the first counter, the first input of which is connected to the output of the key, decisive the first block, the timing divider, the first and second registers, the information inputs of which are respectively connected to the outputs of the first and second counters, and the outputs with the first and second inputs of the decisive block, the frequency divider, the input connected to the output of the scale generator, and the first and second outputs to the second inputs of the first and second logic elements, respectively, and the input of the time-divider is connected to the output of the pulse generator, and the outputs with the control inputs of the switch, key, first and second counters of watts the first inputs of the first and second registers of the decision block, the output of which is connected to the indicator input, the outputs of the first and second logic elements are connected to the second inputs of the first and second counters, respectively, and the third inputs of the first and second registers are connected to the outputs of the time divider, the second switch, inputs connected to the outputs of the first angular position transducer, a photodetector, the second angular position transducer and a time-divider, and the output with an amplifier-former.
На фиг.1 приведена структурная схема дальномера-тахеометра. Figure 1 shows the structural diagram of the range finder-tacheometer.
На фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу. 2, timing diagrams explaining its operation.
На фиг.3 блок-схема алгоритма работы решающего блока. Figure 3 is a block diagram of the operation algorithm of the crucial unit.
Дальномер-тахеометр содержит генератор масштабных частот 1, выходом соединенный с излучателем 2, коммутатор 3, выходом соединенный с входом фотоприемника 4, вход которого соединен с выходом гетеродина 5, усилитель-формирователь 6, генератор импульсов 7, выходом соединенный с входом ключа 8, времязадающий делитель 9, делитель частоты 10, решающий блок 11, индикатор 12, первый и второй логические элементы 13,14, первый и второй счетчики 15,16, первый и второй регистры 17,18, второй коммутатор 19, первый и второй преобразователи углового положения 20,21. Вход времязадающего делителя 9 соединен с выходом генератора импульсов 7 а выходы с входами коммутатора 3, ключа 6, первого и второго счетчиков 15,16, вторыми входами первого и второго регистров 17, 18, решающего блока 11, выход которого соединен с входом индикатора 12, выходы первого и второго логических элементов 13,14 соединены с вторыми входами первого и второго счетчиков 15,16, соответственно, а третьи входы первого и второго 17,18 регистров соединены с выходами времязадающего делителя 9. Входы первого и второго счетчиков 15,16 соединены с выходом ключа 8. The total station-tacheometer contains a generator of scale frequencies 1, connected to the
Делитель частоты 10 входом подсоединен к выходу генератора масштабных частот, а первым и вторым выходами к вторым входам первого и второго логических элементов, соответственно. Второй коммутатор 19 входами соединен с входами первого преобразователя углового положения 20, фотоприемника 4, второго преобразователя углового положения 21, времязадающего делителя 9, а выходом с входом усилителя-формирователя 6, выход которого соединен с первым и вторым логическими элементами 13,14. The frequency divider 10 input connected to the output of the scale generator, and the first and second outputs to the second inputs of the first and second logic elements, respectively. The second switch 19 inputs connected to the inputs of the first Converter angular position 20, the photodetector 4, the second Converter angular position 21, the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Генератор масштабных частот вырабатывает высокочастотное колебание, которое модулирует излучатель 2. Модулированный световой поток может поступать двумя путями: непосредственно на первый вход коммутатора 3 и после отражения от объекта на второй вход коммутатора 3. The generator of scale frequencies generates a high-frequency oscillation, which modulates the
Коммутатор 3 за счет команд, поступающих на управляющий вход времязадающего делителя 9 поочередно подсоединяет к фотоприемнику 4 уходящий и пришедший сигналы
Фотоприемник 4 преобразует эти сигналы к частоте F с помощью частоты подставки гетеродина 5 так, что через второй коммутатор 19 на вход усилителя-формирователя 6 поступают пачки синусоид с частотой F, преобразуемые в прямоугольные импульсы /фиг.2, эп.1/, поступающие на первые входы первого и второго логических элементов 13 и 14.The switch 3 due to the commands received at the control input of the time-
Photodetector 4 converts these signals to frequency F using the frequency of the local oscillator stand 5 so that through the second switch 19, sinusoidal packets of frequency F arrive at the input of the amplifier-former 6, converted to rectangular pulses (Fig. 2, ep 1 /) the first inputs of the first and
Длительность пачек равна времени измерения и задается с времязадающего делителя 9. The duration of the packs is equal to the measurement time and is set from the time-
На вторые входы первого и второго логических элементов 13 и 14 поступают импульсы с делителя частоты 10 /фиг.2 эп.2 и 3/, частота которых равна частоте измеряемого сигнала, а их взаимный сдвиг составляет четверть периода: импульсы являются опорными, относительно них определяется фазовый сдвиг сигнала с выхода коммутатора 3. Первый и второй логические элементы 13 и 14 реализуют функцию перемножения входных сигналов, результат /пачки импульсов/ используется для управления работой счетчиков 15,16 /фиг.2, эп.4 и 5/. The second inputs of the first and
Счетчики 15 и 16 принимают эти группы и определяют суммарное количество счетных импульсов в них, поступающих в течение времени, определяемого временем команды, поступающей на первые входы с ключа 8 /фиг.2, эп.6/. The
На управляющие входы первого и второго счетчиков 15 и 16 поступают с времязадающего делителя 9 импульсы, приводящие счетчики 15 и 16 в исходное состояние /фиг.2 эп.7/. The control inputs of the first and
В моменты времени t2 происходит параллельная перезапись содержимого счетчиков 15,16 в регистры 17,18 и затем обнуление счетчиков /фиг.2, эп.7.8/. Регистры 17,18 могут быть выполнены сдвиговыми с параллельной записью и последующим последовательным сдвигом информации ее счетчиков 15,16 на входы решающего блока 11, т. к. время обработки как правило. достаточно велико /фиг. 2, эп. 10.11.9/. Импульсы /фиг.2, эп.12/ от времязадающего делителя 9 поступает на решающий блок 11, синхронизируя его работу.At time t 2 there is a parallel rewriting of the contents of the counters 15.16 in registers 17.18 and then the counters are reset to zero / Fig.2, ep.7.8 /. Registers 17,18 can be made shift with parallel recording and subsequent sequential shift of the information of its
Фазовый сдвиг, необходимый для определения расстояния, находится в решающем блоке 11, как разность между фазовыми сдвигами, полученными в режиме измерения Φи и калибровки Φк /фиг. 2, эп.13/, которые отличаются только"положением "коммутатора 3:
Φг= Φи-Φк
причем Φи и Φк определяются как:
где: А,В числа, накопленные в счетчиках 15,16 соответственно;
N суммарное количество импульсов генератора 7 за время постоянного наблюдения /t2-t1/.The phase shift needed to determine the distance, stored in the decision block 11, the difference between the phase shifts obtained in the measurement mode and the calibration Φ and Φ k / FIG. 2,
Φ r = Φ and -Φ k
where Φ and Φ k are defined as:
where: A, B numbers accumulated in the counters 15.16, respectively;
N the total number of pulses of the generator 7 during the constant observation / t 2 -t 1 /.
Расстояние определяется как:
где: l- длина волны:
m целое число длин волн до объекта.The distance is defined as:
where: l- wavelength:
m is an integer number of wavelengths to the object.
Длительность времени наблюдения /t2-t1/ и количество циклов измерения m определяется в конкретном случае, исходя из необходимой точности.The duration of the observation time / t 2 -t 1 / and the number of measurement cycles m is determined in a particular case, based on the required accuracy.
С целью обеспечения автоматической тахеометрической съемки в устройстве определяется направление на отражатель путем автоматического измерения горизонтального и вертикального углов. Для этого после окончания времени измерения расстояния r /фиг.2, эп.13/ сигналом управления от времязадающего делителя 9, второй коммутатор 19 соединяет выход первого преобразователя углового положения 20 с входом усилителя-формирователя 6 и гармонический сигнал частотой F с выхода первого преобразователя углового положения 20 поступает на усилитель-формирователь 6. В соответствии с описанной выше работой устройства, например в режиме калибровки в решающем блоке 11 определяется фазовый сдвиг vг, значение которого равно измеренному горизонтальному углу на отражатель. Затем сигналом управления от времязадающего делителя 9 второй коммутатор 19 соединяет выход второго преобразователя углового положения 21 с входом усилителя -формирователя 6, на который поступает гармонический сигнал частотой F с выхода второго преобразователя углового положения 21. В соответствии с описанной выше работой устройства в решающем блоке 1 /фиг.3/ определяется фазовый сдвиг Φв, значение которого равно изморенному вертикальному углу на отражатель. Длительность цикла работы устройства равна сумме времени измерения фазовых сдвигов Φк, Φи, Φг, Φв.
Генератор 1 масштабных частот представляет собой кварцевый генератор на частоту единицы-десятки МГц.In order to ensure automatic total station shooting, the device determines the direction to the reflector by automatically measuring the horizontal and vertical angles. For this, after the time of measuring the distance r / Fig. 2,
The generator 1 of the scale frequencies is a crystal oscillator at a frequency of a few tens of MHz.
Коммутатор 3 в простейшем случае может быть выполнен в виде механической заслонки объективов с отражающей внутренней поверхностью. The switch 3 in the simplest case can be made in the form of a mechanical lens flap with a reflective inner surface.
Фотоприемник 4 содержит кроме фотоэлемента с усилителем, смеситель на единицы -десятки МГц и фильтр на метрическую частоту /например 10 кГЦ/. The photodetector 4 contains, in addition to a photocell with an amplifier, a mixer for dozens of MHz and a filter for a metric frequency (for example, 10 kHz).
Усилитель- формирователь 6 представляет собой ограничитель и элементы согласования с логическими микросхемами. Amplifier-
Времязадающий делитель 9 выполнен либо на сдвиговых регистрах, либо на счетчиках либо на счетчиках и ПЛМ /или ПЗУ/. Временные диаграммы на его выходах приведены на фиг.3 эп.7,8,9,10,11,12. The
Делитель 10 частоты построен так, что сигналы на его выходах равны по частоте, но сдвинуты на 90o. ЫЫЫ2The frequency divider 10 is constructed so that the signals at its outputs are equal in frequency, but shifted by 90 o . YYY2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93012874A RU2062981C1 (en) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | Range finder - techeometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93012874A RU2062981C1 (en) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | Range finder - techeometer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93012874A RU93012874A (en) | 1995-07-09 |
RU2062981C1 true RU2062981C1 (en) | 1996-06-27 |
Family
ID=20138435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93012874A RU2062981C1 (en) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | Range finder - techeometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062981C1 (en) |
-
1993
- 1993-03-10 RU RU93012874A patent/RU2062981C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР №586701, кл. G 01 С 3/00. 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3900260A (en) | Method and apparatus for measuring the distance and/or relative elevation between two points in an opto-electronic manner | |
JP2909742B2 (en) | Delay time measuring device | |
US4297030A (en) | Method and apparatus for measuring the distance and/or relative elevation between two points | |
US7945821B2 (en) | Time lag measuring device, distance measuring apparatus and distance measuring method | |
US7777865B2 (en) | Time difference measuring device, measuring method, distance measuring device, and distance measuring method | |
RU2062981C1 (en) | Range finder - techeometer | |
RU2031365C1 (en) | Device to measure distances | |
RU2043603C1 (en) | Device to measure distances | |
SU769449A2 (en) | Phase meter | |
JPH0476480A (en) | Pulse range finder | |
JPH0682552A (en) | Electrooptical distance measurement | |
JPS63256881A (en) | Transmitter and receiver of acoustic position measuring instrument | |
SU1037293A1 (en) | Device for reading and measuring lengthy object geometrical parameters | |
JPH02201106A (en) | Dimension measuring instrument | |
RU2133451C1 (en) | Apparatus for automatically controlled measurement of angular parameters | |
RU2018875C1 (en) | Device for measuring seaway characteristic | |
SU1425446A1 (en) | Light range finder | |
SU627405A2 (en) | Angular accelerometer calibration apparatus | |
JPH0820219B2 (en) | Dimension measuring device | |
KR920006257Y1 (en) | Time-distance transformer of laser rangemeter | |
SU1012017A1 (en) | Electronic optical range finder | |
SU817605A1 (en) | Digital phase meter | |
RU2013005C1 (en) | Autocorrelation meter of parameters of pseudorandom phase-shifted signal | |
RU1772625C (en) | Optronic linear displacement measuring device | |
SU444985A1 (en) | Integrating Voltmeter |